[發明專利]一種基于微表面轉印方法的顯微轉印裝置以及轉印方法

在審

• 申請號: 202010396927.7
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN111483244A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 陳誠;趙漢偉;谷望航;陳瑞
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: B41K3/04
• 分類號: B41K3/04;B41K3/62
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 韓新城

本發明公開一種基于微表面轉印方法的顯微轉印裝置以及轉印方法。顯微轉印裝置包括固定在底板上的X軸移動部、安裝在X軸移動部的滑臺上的Z軸移動部、通過支撐桿安裝在底板上方的電子顯微鏡，以及安裝在Z軸移動部上的PDMS彈性印章，所述轉PDMS彈性印章下方有樣品放置臺，所述電子顯微鏡的位于所述PDMS彈性印章的上方，所述電子顯微鏡與連接面板顯示器的CCD相機連接，以實現顯示所述電子顯微鏡采集到的轉印圖像，以便觀察轉印過程以及存儲轉印圖像。本發明裝置可以通過電子顯微鏡可以對油墨是否轉印成功，轉印位置是否正確，轉印效果等情況進行清晰的觀察；可以實時監測轉印的全過程。

技術領域

本發明涉及微表面加工技術領域，特別是涉及一種在微觀條件下對表面上某一目標執行轉印的顯微轉印裝置及微表面轉印方法。

背景技術

隨著現代科學技術的發展，微表面加工技術已引起人們的廣泛關注。1994年WhiteSides首先提出了微接觸印刷技術(簡稱μCP技術)。μCP能夠在微米，亞微米級的表面上構建微圖案，使得小分子，聚合物，生物大分子以及細胞在材料表面的選擇性粘附，因而對于生物傳感器，細胞生物學基礎研究等領域具有重要意義。

微接觸印刷是通過彈性印章結合自組裝單分子層技術在基片上印刷圖形的微加工方法。微接觸印刷不但具有快速、廉價的優點，而且它還不需要潔凈間的苛刻條件，甚至不需要絕對平整的表面。微接觸印刷還適合多種不同表面，具有操作方法靈活多變的特點。

目前市面上已有的顯微轉印裝置，已經可以實現對印章油墨是否成功在微觀表面轉印進行觀察，然而無法實現對微觀表面的某一目標進行定位。例如，要將生物傳感器轉印到葉片氣孔上，用現有的顯微轉印裝置很難實現對微米級葉片氣孔的定位。若要將印章準確無誤地轉印到微表面某一目標上，需要印章在X-Y平面上對微觀表面上待轉印目標進行精準定位，需要由伺服驅動，圖像采集系統進行支持，不方便使用。

發明內容

本發明的目的是在于克服現有技術中的上述的缺陷而提供一種基于微表面轉印方法的顯微轉印裝置以及轉印方法。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種基于微表面轉印方法的顯微轉印裝置，包括固定在底板上的X軸移動部、安裝在X軸移動部的滑臺上的Z軸移動部、通過支撐桿安裝在底板上方的有調焦旋鈕可以調節焦距的電子顯微鏡，以及安裝在Z軸移動部上的PDMS彈性印章，所述PDMS彈性印章下方有樣品放置臺，所述電子顯微鏡的位于所述PDMS彈性印章的上方，所述電子顯微鏡與連接面板顯示器的CCD相機連接，以實現顯示所述電子顯微鏡采集到的轉印圖像，以便觀察轉印過程以及存儲轉印圖像。

優選的，所述轉印執行機構通過水平布置的支架安裝在所述Z軸移動部上。

優選的，所述底板上一側設置有照明光，用以提供觀察微觀表面所需的光源。

優選的，所述支撐桿與所述底板為螺紋連接。

所述X軸移動部包括X軸高轉矩型滾珠絲杠，所述Z軸移動部包括Z軸高轉矩型滾珠絲杠，用于顯微轉印裝置的運動及定位。

優選的，所述基于微表面轉印方法的顯微轉印裝置，還包括驅動部，包括X、Z兩軸高轉矩型步進電機和對應的高轉矩型步進電機驅動器；所述高轉矩型步進電機驅動器用于將控制器發出的控制脈沖轉換為步進電機的角位移；控制器是集步進電機控制器和脈沖發生器于一體，既可控制高轉矩型步進電機又可對速度進行調節。

優選的，所述控制器是帶有源程序的控制盒，控制盒上有調整電機運動的旋鈕。

本發明目的還在于提供一種基于微表面轉印方法的顯微轉印方法，包括步驟：

S1：將樣品放在樣品放置臺上，將油墨放置在轉印臺上，打開電源開關；